フェロシリコンは、工業的に生産されるフェロアロイの中で最も生産量が多いものの 1 つであり、その理由は、同じ材料が金属生産においていくつかの異なる機能を果たすためです。これは、プロセスフローのどこで使用されるか、またどの程度のシリコン含有量で使用されるかに応じて、脱酸剤、合金添加剤、還元剤、接種剤として機能します。どの機能を買うのかを理解することがグレード選びや追加方法の基礎となります。
製鋼における脱酸
フェロシリコンは、製鉄業界に不可欠な脱酸剤です。これは、溶解シリコンが溶存酸素と反応してスラグに吸収されるシリカを形成する沈殿脱酸と、金属中の酸素活性がスラグ相を通じて低下する拡散脱酸の両方に使用されます。反応は発熱性であるため、追加により取鍋温度がサポートされます。これは、下流の鋳造の過熱範囲が狭い場合に重要です。標準の製鋼グレードは、GB/T 2272 に基づく最大 1.5 パーセントのアルミニウムを含む FeSi75 であり、対応する国際仕様は ISO 5445 です。
合金化と鋼の特性に対するその影響
シリコンは、強度、硬度、弾性応答を高め、透磁率を高め、電磁鋼板のヒステリシス損失を減らすために意図的に合金化されています。シリコンの添加は耐酸化性と高温強度にも影響します。-鋼種ごとの代表的なシリコン含有量を以下に示します。これらは仕様限界ではなく通常の生産範囲であり、適用される製品規格が常に実際の要件を支配します。
| 鋼族 | 典型的なシリコン含有量 | 追加理由 |
|---|---|---|
| 一般炭素鋼 | 0.15～0.35% | 脱酸残渣 |
| 形鋼 | 0.40～1.75% | 強度と靭性のバランス |
| 工具鋼 | 0.30～1.80％ | 耐焼戻し性と硬度 |
| ばね鋼 | 0.40～2.80％ | 弾性限界と耐疲労性 |
| 耐熱鋼- | 1.00～3.00% | 温度におけるスケール耐性 |
| ステンレス-耐酸鋼 | 3.40～4.00% | 一部のグレードでは耐酸化性と耐酸性を備えています |
| 電磁鋼板 | 2.00～3.00％以上 | 透磁率、低いコアロス |
電磁鋼板の場合、シリコン レベルは EN 10106 などの専用の製品規格に基づいて管理されます。EN 10106 では、グレードの指定によって最大固有全損失と公称厚さが定義されるため、フェロシリコンのサプライヤーは、広範囲ではなく、厳密なシリコンとアルミニウムのウィンドウに対応する必要があります。
低炭素合金鉄用還元剤-
高ケイ素フェロシリコンおよび関連ケイ質合金は、合金鉄産業、特に珪熱法による低炭素合金鉄の製造において還元剤として使用されています。-このプロセスでは、還元剤中のシリコンが鉱石または酸化物精鉱から酸素を取り込み、低炭素金属とシリカ-が豊富なスラグが残ります。-これは、低炭素フェロマンガンと低炭素フェロクロムの標準的な製造ルートであり、炭素還元剤からの炭素の回収は許容できません。
鋳鉄の接種
鋳鉄に添加されるフェロシリコンは接種剤として機能します。炭化物の形成を防ぎ、黒鉛の析出を促進し、ダクタイル鉄ではマグネシウム処理後の球状化をサポートします。 ISO 945-1 または ASTM A247 の分類表に照らして評価すると、チルカーバイドが減少し、共晶セルが増加し、グラファイトフレークの形状がより細かく均一に分布することが測定できます。通常、添加物はすぐに溶けるような大きさになっているため、インストリームおよびインモールド接種には粒状および細粒グレードが使用されます。-
二次産業用途
フェロシリコン粉末は、鉱物処理における高密度の懸濁媒体として使用されます。この場合、水中の微細な高密度粒子の懸濁液が、密度分離のための重い媒体となります。{0}}溶接消耗品の製造において、フェロシリコンは電極コーティング配合物の標準成分であり、溶接池内の脱酸剤および合金化源として機能します。高-グレードのシリコンは、シリコン製造の原料や半導体-グレードのシリコン製造の中間体として、化学およびエレクトロニクス分野にも供給されています。
よくある質問
Q:鋼の脱酸にはどのグレードのフェロシリコンが使用されますか?
A: FeSi75 は通常の製鋼グレードで、GB/T 2272 に基づく最小シリコン含有量は 75 パーセント、最大アルミニウム含有量は 1.5 パーセントです。FeSi65 などの下位グレードは、より低いシリコン投入量または異なるコスト構造が好まれる場合に使用されます。
Q:通常の炭素鋼にはどのくらいのシリコンが含まれていますか?
A: 脱酸素後の一般的な残留レベルは 0.15 ～ 0.35 パーセントです。一般に構造用鋼には 0.40 ～ 1.75 パーセント、電気鋼には 2 ～ 3 パーセント以上が含まれており、シリコンは意図的に合金化添加されています。
Q:低炭素フェロアロイの製造にフェロシリコンが使用されるのはなぜですか?{0}
A: シリコンは炭素を導入せずに酸化鉱石を還元できるからです。炭素-ベースの削減ルートでは、製品の炭素含有量が低炭素仕様を超えて上昇します-。
Q:同じグレードのフェロシリコンを鋼と鋳鉄に使用できますか?
A: 多くの場合、そうですが、サイズは異なります。製鋼では通常、炉または取鍋の添加に塊を使用しますが、鋳造工場では接種に粒状または細かい材料を好むため、通常、2 つの用途は異なる粒径仕様で供給されます。
Q:屋外冶金に使用されるフェロシリコン粉末とは何ですか?
A: -非冶金的用途の主な用途は、鉱物加工における重質媒体懸濁液としてであり、-水中の微細な高密度粉末が密度に基づく分離に使用されます。-溶接電極コーティングは、2 番目に重要な粉末用途です。
